電阻法研究擠壓態(tài)Al-Mg-Si合金的固溶及時(shí)效過(guò)程.pdf

1、Al-Mg-Si系擠壓鋁合金密度低、耐腐蝕、焊合性好，具有良好的綜合機(jī)械性能。本文在Al-Mg-Si系擠壓鋁合金基礎(chǔ)上，用電阻法和硬度法測(cè)試固溶和時(shí)效過(guò)程中性能的變化，結(jié)合由DSC方法得到的時(shí)效過(guò)程的轉(zhuǎn)變曲線，得到了較佳的時(shí)效熱處理工藝。本文研究的主要結(jié)果如下： 通過(guò)研究固溶過(guò)程中合金的電阻率變化，結(jié)果表明，空位是通過(guò)空位-溶質(zhì)原子聯(lián)合體來(lái)影響合金的電阻率的，它引起的附加電阻率不僅與固溶溫度有關(guān)，還與溶進(jìn)基體的溶質(zhì)原子數(shù)量有關(guān)，

2、其關(guān)系式為ρ(TQ)=1.0801E-4*exp(-8811.5942/TQ)*(1+0.8113℃)(TQ為淬火溫度，C為溶質(zhì)元素的原子百分?jǐn)?shù))；同時(shí)，對(duì)低濃度固溶體電阻率偏離Matthissen定律的現(xiàn)象進(jìn)行了研究，在考慮空位.溶質(zhì)原子耦合作用的基礎(chǔ)上，對(duì)Matthissen定律進(jìn)行了補(bǔ)充和說(shuō)明。 通過(guò)研究固溶溫度和時(shí)效溫度對(duì)合金電阻率的影響，結(jié)果表明，固溶溫度越高，淬火后由于異類原子的溶入引起的溶劑點(diǎn)陣畸變?cè)酱?，?duì)電子的散

3、射作用越大，合金時(shí)效過(guò)程中的峰值電阻率越高，而且，固溶溫度高于飽和固溶溫度時(shí)，時(shí)效過(guò)程中合金電阻率降低的速率隨固溶溫度的升高而加快，說(shuō)明空位有加速時(shí)效的作用，在保證不過(guò)燒的前提下，適當(dāng)提高固溶溫度能夠縮短合金到達(dá)峰值時(shí)效的時(shí)間。 通過(guò)研究合金的時(shí)效轉(zhuǎn)變過(guò)程，在Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程的基礎(chǔ)上得到了該合金的相變動(dòng)力學(xué)方程，由方程中Avrami指數(shù)n得知合金的時(shí)效過(guò)程是由形核和長(zhǎng)大機(jī)制控制的，這些對(duì)時(shí)效工

4、藝的優(yōu)化將有很好的指導(dǎo)作用；采用分別由Ozawa，Takhor,Kissinger和Starink提出的四種模型對(duì)時(shí)效析出過(guò)程的激活能進(jìn)行了研究，與文獻(xiàn)中平衡態(tài)Al-Mg-Si合金的對(duì)比結(jié)果表明，含有過(guò)量Si的Al-Mg-Si合金，G.P.區(qū)的形成和β"相的析出速度更快，但β"相的穩(wěn)定性大大降低，極易向β'相轉(zhuǎn)變；采用DSC測(cè)試方法得到了合金在各升溫及保溫過(guò)程中的熱流變化曲線，進(jìn)而得到該合金時(shí)效過(guò)程的轉(zhuǎn)變曲線，并結(jié)合目前公認(rèn)的時(shí)效析出序

5、列對(duì)各個(gè)相變區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測(cè)，這將對(duì)合金時(shí)效工藝的制定以及強(qiáng)化機(jī)制的研究有好的指示作用。通過(guò)研究合金的時(shí)效制度，結(jié)果表明，單級(jí)時(shí)效中較好的時(shí)效工藝為“170℃×6h”，峰值硬度為112HB，強(qiáng)化相為β’相；長(zhǎng)時(shí)間的室溫預(yù)時(shí)效后，繼續(xù)進(jìn)行人工時(shí)效時(shí)，對(duì)合金的力學(xué)性能提高不大；由相變動(dòng)力學(xué)方程對(duì)該合金的時(shí)效新工藝進(jìn)行了預(yù)測(cè)，用電阻法和硬度法進(jìn)行了有效的驗(yàn)證，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況有著很好的符合，該合金的時(shí)效新工藝為“200℃×1h+170℃×3h